(57)【要約】    【課題】  高変倍比でありながら薄型で良好な像性能を保つことができ、しかも広角化や優れた組立て性の達成をも可能とする。    【解決手段】  実像式変倍観察光学系は、物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系Ｓ１と、該対物光学系Ｓ１による像を反転させるプリズムＰ１からなる反転光学系Ｓ２と、正の屈折力を持つ接眼光学系Ｓ３とを配置している。負の第１群光学系Ｇ１と、正の第２群光学系Ｇ２と、負の第３群光学系Ｇ３と、正の第４群光学系Ｇ４とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して、対物光学系Ｓ１を構成する。これら第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍動作を行う。対物光学系Ｓ１の第３群光学系Ｇ３の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、広角端での倍率をＭｆ３Ｗとして、条件式：１．８≦Ｍｆ３Ｔ／Ｍｆ３ｗ≦３を満たす。【選択図】    図１
2006047519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記第３群光学系の広角端での倍率をＭｆ３Ｗとして、
条件式：
１．８≦Ｍｆ３Ｔ／Ｍｆ３ｗ≦３        （１）
を満足することを特徴とする実像式変倍観察光学系。
【請求項２】
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
望遠端における前記対物光学系の前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３Ｔとし、広角端における前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３ｗとして、
条件式：
１＜ｆ２３Ｔ／ｆ２３ｗ≦２            （２）
を満足することを特徴とする実像式変倍観察光学系。
【請求項３】
前記対物光学系の第１群光学系〜第３群光学系の３つの群が、変倍に伴って、それぞれ異なる位置変化軌跡を描いて光軸方向に沿って移動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の実像式変倍観察光学系。
【請求項４】
前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群が、それぞれ単レンズで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の実像式変倍観察光学系。
【請求項５】
前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の実像式変倍観察光学系。
【請求項６】
前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の実像式変倍観察光学系。
【請求項７】
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第１群光学系の焦点距離をｆ１とし、前記対物光学系の前記第２群光学系の焦点距離をｆ２とし、当該変倍観察光学系の最大像倍率をＭＴとして、
条件式：
２．４≦│ｆ１／ｆ２＊ＭＴ│≦８        （３）
を満足することを特徴とする実像式変倍観察光学系。
【請求項８】
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第３群光学系の倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満足することを特徴とする実像式変倍観察光学系。
【請求項９】
前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群が、それぞれ単レンズで構成されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の実像式変倍観察光学系。
【請求項１０】
前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の実像式変倍観察光学系。
【請求項１１】
前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の実像式変倍観察光学系。
【請求項１２】
変倍撮影光学系と、請求項１〜請求項１１のいずれか１項の実像式変倍観察光学系を用い且つ該変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダとを具備することを特徴とする鏡胴ユニット。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１のいずれか１項の実像式変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを具備することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍機能を有する実像式の観察光学系に係り、ディジタルビデオカメラおよびディジタルスティルカメラ等の電子カメラ、ならびに在来の銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラにおける光学ファインダに好適な実像式変倍観察光学系、ならびに光学ファインダとしてこの変倍観察光学系を用いた鏡胴ユニットおよびカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、レンズ固定式の銀塩フィルムカメラやディジタルカメラ等のカメラにおいては、撮影光学系としてズームレンズ等の変倍光学系が用いられることが多くなってきた。このような変倍撮影光学系を用いるカメラにおける撮影視野確認用の光学ファインダとしては、ズームファインダ等の変倍観察光学系を用いることが望ましいことはいうまでもない（例えば特許文献１参照）。
特許文献１には、物体側から順に配置された、正の屈折力を持つ第１群と、負の屈折力を持つ第２群と、正の屈折力を持つ第３群と、正の屈折力を持つ第４群とからなり全体として正の屈折力を有する対物光学系と、その後方には位置された正立正像光学系と、その後方に配置された正の屈折力を有する接眼光学系とにより構成され、前記第１群は両凸形状のレンズ、第２群は両凹形状のレンズ、第３群は両凸形状のレンズ、第４群は物体側に凹面を向けた正メニスカス形状のレンズよりなり、前記各群に１面以上の非球面を配する構成の実像式変倍ファインダ光学系が示されている。特許文献１のファインダ光学系では、このような構成によって、ファインダユニットの全長短縮を実現するとともに、３倍程度の高変倍比を達成し、且つ高性能が得られるとしている。
【０００３】
一方、近年においては、カメラの撮影光学系の高変倍比化およびカメラの薄型化、さらには撮影光学系の広角化が著しく進んでいる。特に、広角端の画角を広げて変倍比を大きくした撮影鏡胴ユニットを採用しながらカメラ本体の奥行きは従来通りとして、実質的に奥行きを薄くしたカメラや、屈曲光学系や特殊な沈胴方式を採用した撮影鏡胴ユニットを採用して、高変倍撮影レンズを搭載しながらカメラ本体の奥行きを薄くしたカメラが増えつつある。必然的に観察光学系も、従来と同じスペース内で広角化または高変倍化を達成したり、広角または高変倍比を得て、さらに薄いカメラ本体へ収めたりしなければならず、設計の難易度が一層高くなっている。
例えば、特許文献２、特許文献３および特許文献４等には、特許文献１などとは異なる構成で小型化を図った実像式ファインダの構成が開示されている。特許文献２には、小型化を図った実像式変倍ファインダが示されている。特許文献３には、小型化するとともにフレアを抑制して性能向上を図った実像式ズームファインダが示されている。そして特許文献４には、広角化してしかも対物レンズのバックフォーカスを大きくとった実像式ズームファインダが示されている。しかしながら、これら特許文献２〜特許文献４の構成でも、近年の要請に対して充分な広角化、高変倍比化および薄型化が得られているとはいえない。
【０００４】
すなわち、変倍觀察光学系の全長、有効径および像性能を保ったままで、広角化を達成したり、高変倍比を実現してしかもさらなる薄型化を達成したりすることは、特許文献１〜特許文献４などに示された構成では困難である。その結果、変倍比や視野率などを抑えて小型化を図った製品や、組立て時にレンズやカムの位置の調整をしている製品が多くなっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９１８６１号公報
【特許文献２】特開平７−９２３８６号公報
【特許文献３】特開平９−２１１５４７号公報
【特許文献４】特開平１１−７２７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、高変倍比でありながら薄型で良好な像性能を保つことができ、しかも広角化や優れた組立て性の達成をも可能とする実像式変倍観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラを提供することを目的としている。
すなわち、本発明の請求項１の目的は、特に、第２群光学系と第３群光学系の間隔変化による収差を適切に補正することができ、対物光学系の全長を短く保ちつつ、広角化および高変倍化を可能とするとともに、全ての変倍域を通しての良好な収差補正を可能として、充分な広角および高変倍比を得て、しかも薄型で良好な像性能を得ることが可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
また、本発明の請求項２の目的は、特に、第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離を適切な値にすることができ、対物光学系の全長を短く保ちつつ、広角化および高変倍化を可能とするとともに、全ての変倍域を通しての良好な収差補正を可能として、充分な広角および高変倍比を得て、しかも薄型で良好な像性能を得ることが可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項３の目的は、特に、各変倍域において最適な収差補正が可能となり、また対物光学系の実像面を密封構造内に封入することが可能となって、観察光学系内のゴミが視野内に目立つという問題を軽減することが可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、請求項１〜請求項３のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、対物光学系の全長を短縮することが可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、請求項１〜請求項４のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、接眼光学系を薄くすることができ、当該実像式変倍観察光学系の全長を短縮することが可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、請求項１〜請求項５のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、観察光学系視野内の指標類を、対物光学系の結像面とほぼ一致させてプリズムの透過面に形成することができ、指標類のための表示部材を新規に必要とすることなく部品点数の削減および全長の短縮が可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項７の目的は、特に、対物光学系の全長を短く保ちつつ、変倍比を大きくとることができるとともに、各変倍域を通しての良好な収差補正を可能として、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能で組み立て性に優れたな実像式変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、第３群光学系の倍率を対物光学系の望遠端の焦点距離に対して適切な値に保って、第３群光学系の位置精度を緩和して良好な組み立て性を得ることを可能として、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能で組み立て性に優れたな実像式変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、請求項７または請求項８の実像式変倍観察光学系において、対物光学系の全長を短縮することが可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、請求項７〜請求項９のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、接眼光学系を薄くすることができ、当該実像式変倍観察光学系の全長を短縮することが可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
【０００９】
本発明の請求項１１の目的は、特に、請求項７〜請求項１０のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、観察光学系視野内の指標類を、対物光学系の結像面とほぼ一致させてプリズムの透過面に形成することができ、指標類のための表示部材を新規に必要とすることなく、部品点数の削減および全長の短縮が可能な実像式変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、実像式変倍観察光学系の工夫により、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能であり、さらには充分な広角を得ることおよび組み立て性を向上することをも可能とする鏡胴ユニットを提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、実像式変倍観察光学系の工夫により、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能であり、さらには充分な広角を得ることおよび組み立て性を向上することをも可能とするカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、上述した目的を達成するために、
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記第３群光学系の広角端での倍率をＭｆ３Ｗとして、
条件式：
１．８≦Ｍｆ３Ｔ／Ｍｆ３ｗ≦３        （１）
を満足することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、上述した目的を達成するために、
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
望遠端における前記対物光学系の前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３Ｔとし、広角端における前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３ｗとして、
条件式：
１＜ｆ２３Ｔ／ｆ２３ｗ≦２            （２）
を満足することを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、請求項１または請求項２の実像式変倍観察光学系であって、
前記対物光学系の第１群光学系〜第３群光学系の３つの群が、変倍に伴って、それぞれ異なる位置変化軌跡を描いて光軸方向に沿って移動することを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の実像式変倍観察光学系であって、
前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群が、それぞれ単レンズで構成されることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、請求項１〜請求項４のいずれか１項の実像式変倍観察光学系であって、
前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことを特徴としている。
【００１３】
請求項６に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、請求項１〜請求項５のいずれか１項の実像式変倍観察光学系であって、
前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、上述した目的を達成するために、
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第１群光学系の焦点距離をｆ１とし、前記対物光学系の前記第２群光学系の焦点距離をｆ２とし、当該変倍観察光学系の最大像倍率をＭＴとして、
条件式：
２．４≦│ｆ１／ｆ２＊ＭＴ│≦８        （３）
を満足することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、上述した目的を達成するために、
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第３群光学系の倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満足することを特徴としている。
【００１５】
請求項９に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、請求項７または請求項８の実像式変倍観察光学系であって、
前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群が、それぞれ単レンズで構成されることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、請求項７〜請求項９のいずれか１項の実像式変倍観察光学系であって、
前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、請求項７〜請求項１０のいずれか１項の実像式変倍観察光学系であって、
前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことを特徴としている。
【００１６】
請求項１２に記載した本発明に係る鏡胴ユニットは、
変倍撮影光学系と、請求項１〜請求項１１のいずれか１項の実像式変倍観察光学系を用い且つ該実像式変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダとを具備することを特徴としている。
請求項１３に記載した本発明に係るカメラは、
請求項１〜請求項１１のいずれか１項の実像式変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高変倍比でありながら薄型で良好な像性能を保つことができ、しかも広角化や優れた組立て性の達成をも可能とする実像式変倍観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラを提供することができる。
すなわち本発明の請求項１の実像式変倍観察光学系によれば、物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記第３群光学系の広角端での倍率をＭｆ３Ｗとして、
条件式：
１．８≦Ｍｆ３Ｔ／Ｍｆ３ｗ≦３        （１）
を満足することにより、特に、第２群光学系と第３群光学系の間隔変化による収差を適切に補正することができ、対物光学系の全長を短く保ちつつ、広角化および高変倍化を可能とするとともに、全ての変倍域を通しての良好な収差補正が可能となり、充分な広角および高変倍比を得て、しかも薄型で良好な像性能を得ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明の請求項２の実像式変倍観察光学系によれば、物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、望遠端における前記対物光学系の前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３Ｔとし、広角端における前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３ｗとして、
条件式：
１＜ｆ２３Ｔ／ｆ２３ｗ≦２            （２）
を満足することにより、特に、第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離を適切な値にすることができ、対物光学系の全長を短く保ちつつ、広角化および高変倍化が可能となるとともに、全ての変倍域を通しての良好な収差補正を可能として、充分な広角および高変倍比を得て、しかも薄型で良好な像性能を得ることが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項３の実像式変倍観察光学系によれば、請求項１または請求項２の実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の第１群光学系〜第３群光学系の３つの群が、変倍に伴って、それぞれ異なる位置変化軌跡を描いて光軸方向に沿って移動することにより、特に、各変倍域において最適な収差補正が可能となり、また対物光学系の実像面を密封構造内に封入することが可能となって、観察光学系内のゴミが視野内に目立つという問題を軽減することが可能となる。
本発明の請求項４の実像式変倍観察光学系によれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群が、それぞれ単レンズで構成されることにより、特に、請求項１〜請求項３のいずれか１項の実像式変倍観察光学系における対物光学系の全長を短縮することが可能となる。
本発明の請求項５の実像式変倍観察光学系によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことにより、特に、請求項１〜請求項４のいずれか１項の実像式変倍観察光学系における接眼光学系を薄くすることができ、当該実像式変倍観察光学系の全長を短縮することが可能となる。
【００２０】
本発明の請求項６の実像式変倍観察光学系によれば、請求項１〜請求項５のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことにより、特に、請求項１〜請求項５のいずれか１項の実像式変倍観察光学系における観察光学系視野内の指標類を、対物光学系の結像面とほぼ一致させてプリズムの透過面に形成することができ、指標類のための表示部材を新規に必要とすることなく部品点数の削減および全長の短縮が可能となる。
本発明の請求項７の実像式変倍観察光学系によれば、物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、前記対物光学系の前記第１群光学系の焦点距離をｆ１とし、前記対物光学系の前記第２群光学系の焦点距離をｆ２とし、当該変倍観察光学系の最大増倍率をＭＴとして、
条件式：
２．４≦│ｆ１／ｆ２＊ＭＴ│≦８        （３）
を満足することにより、特に、対物光学系の全長を短く保ちつつ、変倍比を大きくとることができるとともに、各変倍域を通しての良好な収差補正が可能となり、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能となり優れた組み立て性をも得ることができる。
【００２１】
本発明の請求項８の実像式変倍観察光学系によれば、物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、前記対物光学系の前記第３群光学系の倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満足することにより、特に、第３群光学系の倍率を対物光学系の望遠端の焦点距離に対して適切な値に保って、第３群光学系の位置精度を緩和して良好な組み立て性を得ることが可能となり、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能となって、優れた組み立て性をも得ることができる。
【００２２】
本発明の請求項９の実像式変倍観察光学系によれば、請求項７または請求項８の実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群が、それぞれ単レンズで構成されることにより、特に、請求項７または請求項８の実像式変倍観察光学系における対物光学系の全長を短縮することが可能となる。
本発明の請求項１０の実像式変倍観察光学系によれば、請求項７〜請求項９のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことにより、特に、請求項７〜請求項９のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、実像式変倍観察光学系における接眼光学系の屈折力をプリズムにも分担させることができ、接眼光学系となる第５群光学系を薄くすることが可能となり、また、通常は、実像面の前後にある空気間隔の片側を省略することになるため、当該実像式変倍観察光学系の全長を短縮することが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項１１の実像式変倍観察光学系によれば、請求項７〜請求項１０のいずれか１項の実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことにより、特に、請求項７〜請求項１０のいずれか１項の実像式変倍観察光学系における観察光学系視野内のＡＦターゲット指標や近距離補正指標などの指標類を、対物光学系の結像面とほぼ一致させてプリズムの透過面に形成することができ、指標類のための表示部材を新規に必要とせず部品点数の削減および全長の短縮が可能となる。
そして、本発明の請求項１２の鏡胴ユニットによれば、変倍撮影光学系と、請求項１〜請求項１１のいずれか１項の実像式変倍観察光学系を用い且つ該実像式変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダとを具備することにより、特に、実像式変倍観察光学系の工夫により、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能となり、さらには充分な広角を得ることおよび組み立て性を向上することも可能となる。  また、本発明の請求項１３のカメラによれば、請求項１〜請求項１１のいずれか１項の実像式変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを具備することにより、特に、実像式変倍観察光学系の工夫により、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能となり、さらには充分な広角を得ることおよび組み立て性を向上することも可能となるカメラを提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の実像式変倍観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラを詳細に説明する。具体的な実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態について説明する。
本発明に係る実像式変倍観察光学系は、一般的にはズームファインダに用いられるズームレンズであるが、物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置している。前記対物光学系を、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成し、これら対物光学系を構成する第１群光学系〜第４群光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍動作を行うとともに、前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記第３群光学系の広角端での倍率をＭｆ３Ｗとして、
条件式：
１．８≦Ｍｆ３Ｔ／Ｍｆ３ｗ≦３        （１）
を満たすように構成する（請求項１に対応する）。
【００２５】
このような構成においては、第２群光学系と第３群光学系の間隔変化により適切な収差補正効果を得ることができるため、対物光学系の全長を短く保ちつつ広角化および高変倍化を達成することが可能となり、広角端から望遠端まで全ての変倍域を通して良好な収差補正を実現することが可能となる。
なお、上記条件式（１）の範囲の上限を超えると、第３群光学系の倍率変化が過大、つまり第２群光学系と第３群光学系の間隔変化が過大となるため、対物光学系の全長を短く保つことが困難となる。また、条件式（１）の範囲の下限以下では第３群光学系の倍率変化が小さいので、各変倍域における収差補正効果が不充分となり、変倍比を高く設定することや広角端での画角を広く取ることが困難となる。
また、上述した実像式変倍観察光学系において、望遠端における前記対物光学系の前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３Ｔとし、広角端における前記第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離をｆ２３ｗとして、
条件式：
１＜ｆ２３Ｔ／ｆ２３ｗ≦２            （２）
を満たすように構成してもよい（請求項２に対応する）。
【００２６】
このような構成においては、第２群光学系と第３群光学系の合成焦点距離を適切な値とすることが可能となるため、対物光学系の全長を短く保ちつつ広角化および高変倍化を達成することが可能となり、上述した変倍域全体を通して良好な収差補正を実現することが可能となる。
なお、条件式（２）の範囲の上限を超えた場合には、第２群光学系と第３群光学系の間隔変化が過大となるため、全長を短く保つことが困難となる。また、条件式（２）の値が１の場合には、第２群光学系と第３群光学系の間隔変化による収差補正効果が得られないため、短い全長の中で良好な収差補正を行なうことや広角端での画角を広く取ることが困難となる。さらに、条件式（２）の値が１未満の場合は望遠側における第２群光学系および第３群光学系の移動量が不足して、同じ全長内では変倍比を高くすることができず、同じ変倍比とした場合には、全長が長くなってしまう。
上述した実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の第１群光学系〜第３群光学系の３つの群が、変倍に伴って、それぞれ異なる位置変化軌跡を描いて光軸方向に沿って移動するように構成することが望ましい（請求項３に対応する）。
このような構成においては、各変倍域において最適な収差補正を行うことが可能となる。また、この場合、前記第４群光学系を固定して、前記対物光学系の実像面を密封構造内に封入する構成とすることが可能となるので、観察光学系内の塵埃または汚れ等が視野内に目立ってしまうという問題を軽減することもできる。
【００２７】
上述した条件式（１）または（２）を満足する実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群を、それぞれ単レンズで構成することが望ましい（請求項４に対応する）。
このような構成においては、対物光学系の全長を短縮することが可能となる。
また、上述した条件式（１）または（２）を満足する実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことが望ましい（請求項５に対応する）。
このような構成においては、前記接眼光学系の屈折力をプリズムにも分担させることができ、前記第５群光学系を薄くすることが可能となる。また、この場合、通常は実像面の前後にある空気間隔の片側を省略することになるため、実像式変倍観察光学系の全長を短縮することが可能となる。
さらに、上述した条件式（１）または（２）を満足する実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことが望ましい（請求項６に対応する）。
【００２８】
このような構成においては、当該観察光学系の視野内のＡＦターゲット指標や近距離補正指標等の指標類を、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムの透過面に形成することができるので、前記指標類用の表示部材を新規に設ける必要がなく、部品点数の削減および全長の短縮が可能となる。
一方、上述した実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の前記第１群光学系の焦点距離をｆ１とし、前記対物光学系の前記第２群光学系の焦点距離をｆ２とし、当該変倍観察光学系の最大像倍率をＭＴとして、
条件式：
２．４≦│ｆ１／ｆ２＊ＭＴ│≦８        （３）
を満たすように構成してもよい（請求項７に対応する）。
このような構成においては、前記対物光学系の全長を短く保ちつつ変倍比を大きく取ることが可能となり、しかも各変倍域を通して良好な収差補正を行うことが可能となる。
【００２９】
なお、条件式（３）の範囲の上限を超えると前記第２群光学系の屈折力が相対的に小さくなるため、高変倍比の対物光学系を構成すると全長が長くなり、薄型の観察光学系を達成することが困難となる。あるいは、像倍率を保つために前記接眼光学系の屈折力を大きくする必要が生じ、その場合には、前記接眼光学系の構成枚数の増加による全長の増大や像性能の劣化を招くことになる。また、条件式（３）の範囲の下限以下では、前記第２群光学系の屈折力が過大になるため、変倍時の収差の変動を少なく保つことが困難となる。また、同様の理由で前記第２群光学系を１枚のレンズで構成することが困難になり、複数枚の構成となるため、前記対物光学系の全長が長くなってしまう。さらにまた、像倍率を大きくすることができず、実用性の低い観察光学系となってしまう。
また、上述した実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の前記第３群光学系の倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満たすように構成してもよい（請求項８に対応する）。
【００３０】
このような構成においては、前記第３群光学系の倍率を前記対物光学系の望遠端の焦点距離に対して適切な値に保つことになるため、前記第３群光学系の位置精度を緩和して、良好な組み立て性を得ることが可能となる。
なお、条件式（４）の範囲の上限を超えた場合には、前記第３群光学系の倍率が過大になるので、光軸方向の位置精度が厳密になって、像視度のばらつきが大きくなり、組立て時に対物レンズやファインダカムの位置調整が必要となる組立て性の悪い光学系となってしまう。また、条件式（４）の範囲の下限以下の場合には、前記第３群光学系の倍率、ひいては第３群光学系の屈折力が過小となり、変倍による収差の変動に対する充分な補正作用を得ることが困難となる。
上述した条件式（３）または（４）を満足する実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の第１群光学系〜第４群光学系の各群を、それぞれ単レンズで構成することが望ましい（請求項９に対応する）。
このような構成においては、対物光学系の全長を短縮することが可能となる。
【００３１】
また、上述した条件式（３）または（４）を満足する実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、屈折力を持つ少なくとも１つの透過面とを有するプリズムを含むことが望ましい（請求項１０に対応する）。
このような構成においては、前記接眼光学系の屈折力をプリズムにも分担させることができ、前記第５群光学系を薄くすることが可能となる。また、この場合、通常は実像面の前後にある空気間隔の片側を省略することになるため、実像式変倍観察光学系の全長を短縮することが可能となる。
さらに、上述した条件式（３）または（４）を満足する実像式変倍観察光学系において、前記反転光学系が、屈折力を持たない少なくとも１つの透過面を有し且つ前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことが望ましい（請求項１１に対応する）。
このような構成においては、当該観察光学系の視野内のＡＦターゲット指標や近距離補正指標等の指標類を、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムの透過面に形成することができるので、前記指標類用の表示部材を新規に設ける必要がなく、部品点数の削減および全長の短縮が可能となる。
【００３２】
そして、上述したような変倍観察光学系を用い且つ該変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを、前記変倍撮影光学系と組み合わせて鏡胴ユニットを構成するようにしてもよい（請求項１２に対応する）。
このような構成においては、実像式変倍観察光学系の改善によって、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能で、さらには充分な広角を得ることおよび組み立て性を向上することも可能な撮影鏡胴ユニットを得ることができる。
また、上述したような変倍観察光学系を用い且つ該変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを、変倍撮影光学系と共に設けてカメラを構成するようにしてもよい（請求項１３に対応する）。
このような構成においては、実像式変倍観察光学系の改善によって、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能となり、さらには充分な広角を得ることおよび組み立て性を向上することも可能となるカメラを提供することにある。
【００３３】
以上のように、本発明によれば、広角および高変倍比でありながら薄型で良好な像性能を有する実像式変倍観察光学系、あるいは高変倍比でありながら薄型で良好な像性能を保ちつつ、組立て性にも優れた実像式変倍観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラを得ることが可能となる。
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例１、実施例２、実施例３および実施例４は、本発明に係る実像式変倍観察光学系の具体的数値例による具体的構成の実施例であり、実施の形態２は、実施例１〜実施例３に示されるような実像式変倍観察光学系を採用した光学ファインダを変倍撮影光学系と組み合わせて構成した本発明に係る鏡胴ユニットの具体的構成を示す実施の形態、そして実施の形態３は、実施の形態２に示される鏡胴ユニットを組み込むなどして、実施例１〜実施例４に示されるような実像式変倍観察光学系を採用した光学ファインダおよび変倍撮影光学系を含んで構成した本発明に係るカメラの具体的構成を示す実施の形態である。
本発明に係る実像式変倍観察光学系を示す実施例１〜実施例４においては、実像式変倍観察光学系の構成およびその具体的な数値例を示している。
【００３４】
実施例１〜実施例４の各々においては、収差は充分に補正されている。本発明のように実像式変倍観察光学系を構成することによって、充分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることは、これら実施例１〜実施例４から明らかであろう。
図１〜図１６は、本発明に係る実像式変倍観察光学系の実施例１〜実施例４の光学系配置図および収差図である。
図１は、本発明に係る実像式変倍観察光学系の実施例１の光学系配置構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は短焦点広角端（ＷＩＤＥ）、（ｂ）は中間焦点距離（ＭＥＡＮ）、そして（ｃ）は長焦点望遠端（ＴＥＬＥ）における光学系配置をそれぞれ示している。図２は、図１に示した実施例１の実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、図３は、図１に示した実施例１の実像式変倍観察光学系の中間焦点距離端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、さらに図４は、図１に示した実施例１の実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
【００３５】
図５は、本発明に係る実像式変倍観察光学系の第２の実施例の光学系配置構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、そして（ｃ）は望遠端における光学系配置をそれぞれ示している。図６は、図５に示した実施例２の実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、図７は、図５に示した実施例２の実像式変倍観察光学系の中間焦点距離端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、さらに図８は、図５に示した実施例２の実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
図９は、本発明に係る実像式変倍観察光学系の実施例３の光学系配置構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、そして（ｃ）は望遠端における光学系配置をそれぞれ示している。図１０は、図９に示した実施例３の実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、図１１は、図９に示した実施例３の実像式変倍観察光学系の中間焦点距離端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、さらに図１２は、図９に示した実施例３の実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
【００３６】
図１３は、本発明に係る実像式変倍観察光学系の実施例４の光学系配置構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、そして（ｃ）は望遠端における光学系配置をそれぞれ示している。図１４は、図１３に示した実施例４の実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、図１５は、図１３に示した実施例４の実像式変倍観察光学系の中間焦点距離端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図、さらに図１６は、図１３に示した実施例４の実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
図１、図５、図９および図１３に示される実施例１、実施例２、実施例３および実施例４に係る実像式変倍観察光学系は、基本的にほぼ共通の構成を有し、それぞれ共通の参照符号を付して示しており、概略的な構成を説明する。
【００３７】
実像式変倍観察光学系は、対物光学系Ｓ１と反転光学系Ｓ２と接眼光学系Ｓ３とを、物体側から瞳側に向かって順次配置している。対物光学系Ｓ１は、物体の実像を結像させる。反転光学系Ｓ２は、対物光学系Ｓ１によって結像される実像の上下左右を反転させる。接眼光学系Ｓ３は、対物光学系Ｓ１によって結像され、反転光学系Ｓ２によって反転された実像を拡大する。物体側から見て接眼光学系Ｓ３のさらに後方に接眼光学系Ｓ３を覗く観察者の眼、すなわちアイポイントＥＰが位置することになる。対物光学系Ｓ１は、負の屈折力を有する第１群光学系Ｇ１、正の屈折力を有する第２群光学系Ｇ２、負の屈折力を有する第３群光学系Ｇ３および正の屈折力を有する第４群光学系Ｇ４を少なくとも含み、これら第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、第３群光学系Ｇ３および第４群光学系Ｇ４を、物体側から瞳側へ向かって順次配置して、対物結像光学系Ｓ１全体として正の屈折力を呈するように構成されている。実施例１〜実施例４においては、第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、各１枚ずつのレンズで構成されており、第１群光学系Ｇ１は第１レンズＬ１、第２群光学系Ｇ２は第２レンズＬ２、第３群光学系Ｇ３は第３レンズＬ３、そして第４群光学系Ｇ４は第４レンズＬ４でそれぞれ構成されている。反転光学系Ｓ２は、少なくとも４面の反射面を有する。実施例１〜実施例４においては、反転光学系Ｓ２は、反転プリズムＰ１で構成されている。
【００３８】
接眼光学系Ｓ３は、正の屈折力を有し、第５群光学系Ｇ５を構成する。実施例１〜実施例４においては、接眼光学系Ｓ３は、第５群光学系Ｇ５である一枚の第５レンズＬ５で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時には、少なくとも第１群光学系Ｇ１が、光軸に沿って物体側から瞳側へ一旦移動した後、さらに光軸に沿って瞳側から物体側へ移動して、瞳側に向かって凸の移動軌跡を呈し、同時に少なくとも第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３が、互いに異なる軌跡で瞳側から物体側へ光軸に沿って移動する。
上述したように実施例１〜実施例４では、いずれも対物光学系Ｓ１は、負の第１群光学系Ｇ１、正の第２群光学系Ｇ２、負の第３群光学系Ｇ３および正の第４群光学系Ｇ４からなり、各１枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４でそれぞれ構成されているが、本発明は、各群光学系Ｇ１〜Ｇ４の各々が、２枚以上のレンズ等で構成される場合や、さらに、例えば瞳側にさらなる光学系が追加される場合にも有効であり、同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、実施例１〜実施例４では、いずれも反転光学系Ｓ２は、図においては展開して示した反転プリズムＰ１により構成するものとし、また、接眼光学系Ｓ３は、接眼レンズである１枚の第５レンズＬ５からなる第５レンズ群Ｇ５により構成するものとした。対物光学系Ｓ１によって結像された倒立逆像等の反転像を反転して正立正像を得るための反転光学系Ｓ２は、反射面を少なくとも４面持つが、この反転光学系Ｓ２は、複数のプリズムに分割して構成してもよいし、少なくとも１つの反射面をミラーで構成するようにしてもよい。
以下において実施例１〜実施例４についてさらに詳細に説明するが、以下の説明および表においては次のような符号を用いている。
【００４０】
Ｒ：  曲率半径
Ｄ：  面間隔
Ｎｄ：  屈折率
νｄ：  アッベ数
Ｋ：  非球面の円錐定数
Ａ４：  ４次の非球面係数
Ａ６：  ６次の非球面係数
Ａ８：  ８次の非球面係数
Ａ１０：  １０次の非球面係数
Ａ１２：  １２次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、次式で定義される。
【００４１】
【数１】
2006047519.tif 000003
【実施例１】
【００４２】
図１に示す実施例１の実像式変倍観察光学系は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５を具備している。この場合、第１レンズＬ１は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第２レンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３レンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４レンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。反転プリズムＰ１は、反転光学系Ｓ２を構成し、そして第５レンズＬ５は、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、図１には、各光学面の面番号１〜１４も示している。
図１において、例えば被写体等の物体側から、順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５の順で配列されており、第５レンズＬ５の背後に瞳、すなわちアイポイントＥＰが位置する。
【００４３】
第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、アイポイントＥＰ側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズ、第３レンズＬ３は物体側に強い凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズ、そして第４レンズＬ４は、アイポイントＥＰ側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。反転プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、アイポイントＥＰ側の面は、アイポイントＥＰ側に凹の凹面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５レンズＬ５は、両凸レンズからなる正レンズであり、第５レンズ群Ｇ５を構成する。この第５レンズＬ５により構成する第５レンズ群Ｇ５は、接眼光学系Ｓ３を構成する。
【００４４】
短焦点距離端である広角端（ＷＩＤＥ）から中間焦点距離（ＭＥＡＮ）を経て長焦点距離端である望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１群光学系Ｇ１は、一旦アイポイントＥＰ側へ移動した後に物体側に移動して、アイポイントＥＰ側へ凸の移動軌跡を示し、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３は、共に物体側へほぼ単調にしかし互いに異なる軌跡を描いて移動し、第４群光学系Ｇ４は、この場合は、移動しない。変倍に伴う各群光学系の移動により、各群光学系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１レンズＬ１のアイポイントＥＰ側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２のアイポイントＥＰ側の面（面番号４）と第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４および第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３のアイポイントＥＰ側の面（面番号６）と第４群光学系Ｇ４の第４レンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が変化する。
この実施例１における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００４５】
【表１】
2006047519.tif 000004
【００４６】
なお、表１において、「０．０００００」と表記した曲率半径Ｒは、曲率半径無限大、すなわち平面を意味している。第９面は、対物光学系Ｓ１によって結像される実像面であり、反転光学系Ｓ２である反転プリズムＰ１の入射面と一致している。
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群光学系Ｇ３と反転光学系Ｓ２の反転プリズムＰ１との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００４７】
【表２】
2006047519.tif 000005
【００４８】
また、表１において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の（５）式におけるパラメータは次表の通りである。
【００４９】
【表３】
2006047519.tif 000006
【００５０】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の光線入射角（ω）すなわち半画角は次表のようになる。
【００５１】
【表４】
2006047519.tif 000007
【００５２】
この実施例１における先に述べた本発明の各条件式（１）式〜（４）式に係る数値は、後述する表１３および表１８に示すように、いずれも各条件式の範囲内である。
対物光学系Ｓ１の第１群光学系Ｇ１から第４群光学系Ｇ４のうちの第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３が、それぞれ単独に移動することにより、視度を観察に適した値に保ちつつ像倍率を変化させている。また、対物光学系Ｓ１の実像の結像面は反転光学系Ｓ２のプリズムＰ１の入射面と一致しており、プリズムＰ１内で４回反射をすることにより、対物光学系Ｓ１による反転実像を反転させて正立像に戻し、この正立実像を接眼光学系Ｓ３である第５群光学系Ｇ５の第５レンズＬ５で拡大観察する構成となっている。その結果、図２〜図４の収差図に示すように、視野角３０度以上で変倍比約５倍の仕様でありながら良好な収差補正状況となっている。
【００５３】
すなわち、図２〜図４は、上述した実施例１に係る図１に示した実像式変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、図２は、半画角ωが３１．０度の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図３は、半画角ωが１５．６度の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図４は、半画角ωが７．４度の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これら図２〜図４の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例１に係る図１に示した構成の変倍観察光学系によって、収差は良好に補正されていることがわかる。
【実施例２】
【００５４】
実施例１の図１の場合と同様に、図５に示す実施例２の実像式変倍観察光学系も、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５を具備している。第１レンズＬ１は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第２レンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３レンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４レンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。反転プリズムＰ１は、反転光学系Ｓ２を構成し、そして第５レンズＬ５は、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、図５にも、各光学面の面番号を示している。なお、図５における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例毎に独立に用いており、そのため図５において図１と共通の参照符号を付している場合、それらは実施例１の各部とほぼ対応しているが図１の各部とはかならずしも共通の構成ではない。
【００５５】
図５において、例えば被写体等の物体側から、順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５の順で配列されており、第５レンズＬ５の背後に瞳、すなわちアイポイントＥＰが位置する。
第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、アイポイントＥＰ側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズ、第３レンズＬ３は物体側に強い凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズ、そして第４レンズＬ４は、アイポイントＥＰ側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、これら第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。反転プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、アイポイントＥＰ側の面は、アイポイントＥＰ側に凸の凸面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５レンズＬ５は、両凸レンズからなる正レンズであり、第５レンズ群Ｇ５を構成する。この第５レンズＬ５により構成する第５レンズ群Ｇ５は、接眼光学系Ｓ３を構成する。
【００５６】
広角端から中間焦点距離を経て長焦点距離端である望遠端への変倍に際しては、第１群光学系Ｇ１は、一旦アイポイントＥＰ側へ移動した後に物体側に移動して、アイポイントＥＰ側へ凸の移動軌跡を示し、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３は、共に物体側へほぼ単調にしかし互いに異なる軌跡を描いて移動し、第４群光学系Ｇ４は、この場合も、移動しない。変倍に伴う各群光学系の移動により、各群光学系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１レンズＬ１のアイポイントＥＰ側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２のアイポイントＥＰ側の面（面番号４）と第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４および第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３のアイポイントＥＰ側の面（面番号６）と第４群光学系Ｇ４の第４レンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が変化する。
この実施例２における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００５７】
【表５】
2006047519.tif 000008
【００５８】
なお、表５において、第９面は、対物光学系Ｓ１によって結像される実像面であり、反転光学系Ｓ２である反転プリズムＰ１の入射面と一致している。第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群光学系Ｇ３と反転光学系Ｓ２の反転プリズムＰ１との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００５９】
【表６】
2006047519.tif 000009
【００６０】
また、表５において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の（５）式におけるパラメータは次表の通りである。
【００６１】
【表７】
2006047519.tif 000010
【００６２】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の光線入射角（ω）すなわち半画角は次表のようになる。
【００６３】
【表８】
2006047519.tif 000011
【００６４】
この実施例２における先に述べた本発明の各条件式（１）式〜（４）式に係る数値も、後述する表１３および表１８に示すように、いずれも各条件式の範囲内である。
対物光学系Ｓ１は、実施例１の場合と同様に、第１群光学系Ｇ１から第４群光学系Ｇ４のうちの第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３が、それぞれ単独に移動することにより、視度を観察に適した値に保ちつつ像倍率を変化させている。また、対物光学系Ｓ１の実像の結像面は、反転光学系Ｓ２のプリズムＰ１の入射面と一致しており、プリズムＰ１における反射面を３面とし、プリズムＰ１と接眼光学系Ｓ３である第５群光学系Ｇ５の第５レンズＬ５との間に図示されていない反射面を配置することによって、第５レンズＬ５の配置の自由度を高くした構成となっている。その結果、図６〜図８の収差図に示すように、視野角３０度以上で変倍比約５倍の仕様でありながら良好な収差補正状況となっている。
【００６５】
すなわち、図６〜図８は、上述した実施例２に係る図５に示した実像式変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、図６は、半画角ωが３１．０度の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図７は、半画角ωが１５．６度の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図８は、半画角ωが７．４度の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これら図６〜図８の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例２に係る図５に示した構成の実像式変倍観察光学系によって、収差が良好に補正されていることがわかる。
【実施例３】
【００６６】
実施例１の図１および実施例２の図５の場合と同様に、図９に示す実施例３の実像式変倍観察光学系も、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５を具備している。第１レンズＬ１は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第２レンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３レンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４レンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。反転プリズムＰ１は、反転光学系Ｓ２を構成し、そして第５レンズＬ５は、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、図９にも、各光学面の面番号を示している。なお、図９における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例毎に独立に用いており、そのため図９において図１または図５と共通の参照符号を付している場合、それらは実施例１または実施例２の各部とほぼ対応しているが図１または図５の各部とはかならずしも共通の構成ではない。
図９において、例えば被写体等の物体側から、順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５の順で配列されており、第５レンズＬ５の背後に瞳すなわちアイポイントＥＰが位置する。
【００６７】
第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、両凸レンズからなる正レンズ、第３レンズＬ３は物体側に強い凹に形成された負メニスカスレンズ、そして第４レンズＬ４は、アイポイントＥＰ側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、これら第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。反転プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、アイポイントＥＰ側の面は、アイポイントＥＰ側に凸の凸面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５レンズＬ５は、両凸レンズからなる正レンズであり、第５レンズ群Ｇ５を構成する。この第５レンズＬ５により構成する第５レンズ群Ｇ５は、接眼光学系Ｓ３を構成する。
広角端から中間焦点距離を経て長焦点距離端である望遠端への変倍に際しては、第１群光学系Ｇ１は、一旦アイポイントＥＰ側へ移動した後に物体側に移動して、アイポイントＥＰ側へ凸の移動軌跡を示し、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３は、共に物体側へほぼ単調にしかし互いに異なる軌跡を描いて移動し、第４群光学系Ｇ４は、この場合も、移動しない。変倍に伴う各群光学系の移動により、各群光学系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１レンズＬ１のアイポイントＥＰ側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２のアイポイントＥＰ側の面（面番号４）と第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４および第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３のアイポイントＥＰ側の面（面番号６）と第４群光学系Ｇ４の第４レンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が変化する。
この実施例３における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００６８】
【表９】
2006047519.tif 000012
【００６９】
なお、表９において、第９面は、対物光学系Ｓ１によって結像される実像面であり、反転光学系Ｓ２である反転プリズムＰ１の入射面と一致している。第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群光学系Ｇ３と反転光学系Ｓ２の反転プリズムＰ１との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００７０】
【表１０】
2006047519.tif 000013
【００７１】
また、表９において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の（５）式におけるパラメータは、次表の通りである。
【００７２】
【表１１】
2006047519.tif 000014
【００７３】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の光線入射角（ω）、すなわち半画角は、次表のようになる。
【００７４】
【表１２】
2006047519.tif 000015
【００７５】
この実施例３における先に述べた本発明の各条件式（１）式〜（４）式に係るパラメータの値も、後述する表１３および表１８に示すように、いずれも各条件式の範囲内である。
対物光学系Ｓ１は、実施例１または実施例２の場合と同様に、第１群光学系Ｇ１から第４群光学系Ｇ４のうちの第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３が、それぞれ単独に移動することにより、視度を観察に適した値に保ちつつ像倍率を変化させている。また、対物光学系Ｓ１の実像の結像面は反転光学系Ｓ２のプリズムＰ１の入射面と一致している。この実施例３では、条件式（１）の値が下限に近いため、中間焦点距離位置での像面湾曲の補正状況が、実施例１および実施例２の場合よりも若干劣るが、全体としては、なお良好な像性能を保っている。
【００７６】
すなわち、図１０〜図１２は、上述した実施例３に係る図９に示した実像式変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、このうち、図１０は、半画角ωが３１．０度の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図１１は、半画角ωが１５．６度の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図１２は、半画角ωが７．４度の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これら図１０〜図１２の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例３に係る図９に示した構成の実像式変倍観察光学系によって、収差が良好に補正されていることがわかる。
なお、以上の実施例１〜実施例３における条件式（１）および条件式（２）に係る各パラメータの値は、次表に示す通り、与えられた条件の範囲を満足している。
【００７７】
【表１３】
2006047519.tif 000016
【実施例４】
【００７８】
実施例１の図１、実施例２の図５および実施例３の図９の場合と同様に、図１３に示す実施例４の実像式変倍観察光学系も、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５を具備している。第１レンズＬ１は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第２レンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３レンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４レンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。反転プリズムＰ１は、反転光学系Ｓ２を構成し、そして第５レンズＬ５は、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、図１３にも、各光学面の面番号を示している。なお、図１３における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例毎に独立に用いており、そのため図１３において図１、図５または図９と共通の参照符号を付している場合、それらは実施例１、実施例２または実施例３の各部とほぼ対応しているが図１、図５または図９の各部とはかならずしも共通の構成ではない。
図１３において、例えば被写体等の物体側から、順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、反転プリズムＰ１および第５レンズＬ５の順で配列されており、第５レンズＬ５の背後に瞳すなわちアイポイントＥＰが位置する。
【００７９】
第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、両凸レンズからなりアイポイントＥＰ側に強い凸面を向けた正レンズ、第３レンズＬ３は両凹レンズからなり物体側に強い凹面を向けた負レンズ、そして第４レンズＬ４は、アイポイントＥＰ側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群光学系Ｇ１〜第４群光学系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。反転プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、アイポイントＥＰ側の面は、アイポイントＥＰ側に凸の凸面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５レンズＬ５は、両凸レンズからなりアイポイントＥＰ側に強い凸面を向けた正レンズであり、第５レンズ群Ｇ５を構成する。この第５レンズＬ５により構成する第５レンズ群Ｇ５は、接眼光学系Ｓ３を構成する。
【００８０】
広角端から中間焦点距離を経て長焦点距離端である望遠端への変倍に際しては、第１群光学系Ｇ１は、一旦アイポイントＥＰ側へ移動した後に物体側に移動して、アイポイントＥＰ側へ凸の移動軌跡を示し、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３は、共に物体側へほぼ単調にしかし互いに異なる軌跡を描いて移動し、第４群光学系Ｇ４は、この場合も、移動しない。変倍に伴う各群光学系の移動により、各群光学系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１レンズＬ１のアイポイントＥＰ側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２の第２レンズＬ２のアイポイントＥＰ側の面（面番号４）と第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４および第３群光学系Ｇ３の第３レンズＬ３のアイポイントＥＰ側の面（面番号６）と第４群光学系Ｇ４の第４レンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が変化する。
この実施例４における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００８１】
【表１４】
2006047519.tif 000017
【００８２】
なお、表１４において、第９面は、対物光学系Ｓ１によって結像される実像面であり、反転光学系Ｓ２である反転プリズムＰ１の入射面と一致している。第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群光学系Ｇ３と反転光学系Ｓ２の反転プリズムＰ１との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００８３】
【表１５】
2006047519.tif 000018
【００８４】
また、表１４において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の（５）式におけるパラメータは、次表の通りである。
【００８５】
【表１６】
2006047519.tif 000019
【００８６】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の光線入射角（ω）すなわち半画角は、次表のようになる。
【００８７】
【表１７】
2006047519.tif 000020
【００８８】
この実施例４における先に述べた本発明の条件式（３）式および（４）式に係るパラメータの値も、後述する表１８に示すように、いずれも各条件式の範囲内である。
対物光学系Ｓ１は、実施例１〜実施例３の場合と同様に、第１群光学系Ｇ１から第４群光学系Ｇ４のうちの第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２および第３群光学系Ｇ３が、それぞれ単独に移動することにより、視度を観察に適した値に保ちつつ像倍率を変化させている。また、対物光学系Ｓ１の実像の結像面は、反転光学系Ｓ２のプリズムＰ１の入射面と一致している。この実施例４では、実施例１〜実施例３の場合よりも広角端の視野角をやや狭い２５．６度にとり、実施例１〜実施例３の場合と同様の変倍比約５倍でありながら望遠側の倍率を高く設定しており、広角端、中間焦点距離および望遠端の各ズーミング位置においていずれも良好に収差が補正されている。
【００８９】
すなわち、図１４〜図１６は、上述した実施例４に係る図１３に示した実像式変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、図１４は、半画角ωが２５．６度の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図１５は、半画角ωが１２．５度の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図１６は、半画角ωが５．８度の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これら図１４〜図１６の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例４に係る図１３に示した構成の実像式変倍観察光学系によって、収差が良好に補正されていることがわかる。
なお、以上の実施例１〜実施例４における条件式（３）および条件式（４）に係る各パラメータの値は、次表に示す通り、与えられた条件の範囲を満足している。
【００９０】
【表１８】
2006047519.tif 000021
【００９１】
〔実施の形態〕
上述した実施例１〜実施例４に示されたような本発明に係る実像式変倍観察光学系をズーム撮影レンズのような変倍撮影光学系と組み合わせて構成した実施の形態２に係る鏡胴ユニットの構成を図１７に示している。
図１７に示す鏡胴ユニットは、撮影レンズ鏡胴ＴＬ、光学ファインダＦＬおよび連動カム板ＣＢを備えている。撮影レンズ鏡胴ＴＬは、変倍撮影光学系を組み込んでおり、光学ファインダＦＬは、実像式変倍観察光学系を組み込んでいる。カム板ＣＢは、図示されていないカム溝が適宜形成されて湾曲形成された板状をなし、撮影レンズ鏡胴ＴＬの変倍等に伴う所定の角度範囲の回動に連動して円周方向に沿ってスライド回動する。光学ファインダＦＬに内蔵された実像式変倍観察光学系の各群光学系の少なくとも一部は、図示されていないカムフォロワを介してカム板ＣＢのカム溝に係合しており、カム板ＣＢの動作に伴って光学ファインダの変倍撮影光学系を変倍させる。また、変倍観察光学系の各群光学系の少なくとも他の一部は、その他の連係機構により撮影レンズ鏡胴ＴＬの変倍等に伴う所定の角度範囲の回動に連動して駆動される。このようにして、撮影レンズ鏡胴ＴＬの変倍動作に対応して、光学ファインダＦＬの変倍観察光学系が連動する。
上述した実施例１〜実施例４に示されたような本発明に係る実像式変倍観察光学系をズーム撮影レンズのような変倍撮影光学系と共に組み込んで構成した実施の形態３に係るカメラの構成を図１８、図１９および図２０に示している。
【００９２】
図１８、図１９および図２０に示すカメラは、ディジタルカメラとして構成され、図１８はその平面図、図１９はその正面図、そして図２０はその背面図である。なお、ここでは、ディジタルカメラについて説明しているが、銀塩フィルムカメラでもほぼ同様にして構成することができる。また、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが、近年登場している。このような携帯情報端末装置も外観は若干異にするもののカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような携帯情報端末装置に本発明に係る変倍観察光学系を採用することもできる。
図１８〜図２０に示すように、カメラは、撮影レンズユニット１０１、シャッタボタン１０２、ズームボタン１０３、光学ファインダ１０４、液晶表示部１０５、液晶モニタ１０６およびメインスイッチ１０７等を備えている。
カメラは、変倍撮影光学系を含む撮影レンズユニット１０１とＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子（図示していない）を有しており、撮影光学系である撮影レンズユニット１０１によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子によって読み取るように構成されている。この撮影レンズユニット１０１としては、実施の形態２において説明したような撮影レンズ鏡胴ＴＬを用いることができる。
【００９３】
受光素子の出力は、中央処理装置（ＣＰＵ）（図示されていない）によって制御される信号処理装置（図示されていない）によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置によって制御される画像処理装置（図示されていない）において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ（図示されていない）に記録される。この場合、半導体メモリは、メモリカードスロット等に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ１０６には、撮影中の画像を電子ファインダとして表示することもできるし、半導体メモリに記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリに記録した画像は、通信カードスロット等に装填した通信カード等を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズユニット１０１は、カメラの携帯時には沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没しており、ユーザがメインスイッチ１０７を操作して電源を投入すると、鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出する構成としてもよい。このとき、撮影レンズユニット１０１の鏡胴の内部では、可変焦点距離レンズを構成する各群の光学系は、例えば短焦点端の配置となっており、ズームボタン１０３を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、長焦点端への変倍動作を行うことができる。
【００９４】
光学ファインダ１０４は、撮影レンズユニット１０１の画角の変化に連動して変倍し、撮影視野を観察設定するために用いる。この光学ファインダ１０４は、実施例１〜実施例４に示したような実像式変倍観察光学系を内蔵している。なお、撮影レンズユニット１０１および光学ファインダ１０４として実施の形態２に示したような撮影レンズ鏡胴ＴＬと光学ファインダＦＬが組み合わされた鏡胴ユニットを用いる構成としてもよい。
多くの場合、シャッタボタン１０２の半押し操作により、フォーカシングがなされる。シャッタボタン１０２をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
上述のようなカメラには、既に述べた通り、実施例１〜実施例４に示されたような変倍観察光学系を光学ファインダ１０４に内蔵させて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態１の１つである実施例１に係る実像式変倍観察光学系の配置構成を模式的に示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、そして（ｃ）は望遠端の状態を示している。
【図２】図１に示す本発明の実施例１による実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図３】図１に示す本発明の実施例１による実像式変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図４】図１に示す本発明の実施例１による実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図５】本発明の実施例２に係る実像式変倍観察光学系の配置構成を模式的に示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、そして（ｃ）は望遠端の状態を示している。
【図６】図５に示す本発明の実施例２による実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図７】図５に示す本発明の実施例２による実像式変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図８】図５に示す本発明の実施例２による実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図９】本発明の実施例３に係る実像式変倍観察光学系の配置構成を模式的に示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、そして（ｃ）は望遠端の状態を示している。
【図１０】図９に示す本発明の実施例３による実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１１】図９に示す本発明の実施例３による実像式変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１２】図９に示す本発明の実施例３による実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差。歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る実像式変倍観察光学系の配置構成を模式的に示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、そして（ｃ）は望遠端の状態を示している。
【図１４】図１３に示す本発明の実施例４による実像式変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１５】図１３に示す本発明の実施例４による実像式変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１６】図１３に示す本発明の実施例４による実像式変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差。歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１７】本発明に係る実像式変倍観察光学系を組み込んだ本発明の実施の形態２に係る鏡胴ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る実像式変倍観察光学系を光学ファインダに組み込んでディジタルカメラとして構成した本発明の実施の形態３に係るカメラの構成を模式的に示す上面図である。
【図１９】図１８のカメラの正面図である。
【図２０】図１８のカメラの背面図である。
【符号の説明】
【００９６】
Ｇ１  第１群光学系
Ｇ２  第２群光学系
Ｇ３  第３群光学系
Ｇ４  第４群光学系
Ｇ５  第５群光学系
Ｌ１〜Ｌ５  レンズ
Ｐ１  反転プリズム
Ｓ１  対物光学系
Ｓ２  反転光学系
Ｓ３  接眼光学系
ＦＬ  光学ファインダ
ＴＬ  撮影レンズ鏡胴
ＣＢ  カム板
１０１  撮影レンズ
１０２  シャッタボタン
１０３  ズームボタン
１０４  光学ファインダ
１０５  液晶表示部
１０６  液晶モニタ
１０７  メインスイッチ
【図１】
2006047519.tif 000022
【図２】
2006047519.tif 000023
【図３】
2006047519.tif 000024
【図４】
2006047519.tif 000025
【図５】
2006047519.tif 000026
【図６】
2006047519.tif 000027
【図７】
2006047519.tif 000028
【図８】
2006047519.tif 000029
【図９】
2006047519.tif 000030
【図１０】
2006047519.tif 000031
【図１１】
2006047519.tif 000032
【図１２】
2006047519.tif 000033
【図１３】
2006047519.tif 000034
【図１４】
2006047519.tif 000035
【図１５】
2006047519.tif 000036
【図１６】
2006047519.tif 000037
【図１７】
2006047519.tif 000038
【図１８】
2006047519.tif 000039
【図１９】
2006047519.tif 000040
【図２０】
2006047519.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月16日(2004.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満足することを特徴とする実像式変倍観察光学系。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、請求項８に記載した本発明に係る実像式変倍観察光学系は、上述した目的を達成するために、
物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ
前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、
前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満足することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の請求項８の実像式変倍観察光学系によれば、物体側から瞳側に向かって、順次、正の屈折力を持つ対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を持つ接眼光学系とを配置してなる実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群光学系と、正の屈折力を有する第２群光学系と、負の屈折力を有する第３群光学系と、正の屈折力を有する第４群光学系とを、物体側から瞳側に向かって、順次配置して構成され、且つ前記対物光学系中の少なくとも３つの群を光軸方向に沿って移動させることによって変倍を行うとともに、前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満足することにより、特に、第３群光学系の倍率を対物光学系の望遠端の焦点距離に対して適切な値に保って、第３群光学系の位置精度を緩和して良好な組み立て性を得ることが可能となり、高変倍比で且つ薄型で良好な像性能を得ることが可能となって、優れた組み立て性をも得ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
なお、条件式（３）の範囲の上限を超えると前記第２群光学系の屈折力が相対的に小さくなるため、高変倍比の対物光学系を構成すると全長が長くなり、薄型の観察光学系を達成することが困難となる。あるいは、像倍率を保つために前記接眼光学系の屈折力を大きくする必要が生じ、その場合には、前記接眼光学系の構成枚数の増加による全長の増大や像性能の劣化を招くことになる。また、条件式（３）の範囲の下限以下では、前記第２群光学系の屈折力が過大になるため、変倍時の収差の変動を少なく保つことが困難となる。また、同様の理由で前記第２群光学系を１枚のレンズで構成することが困難になり、複数枚の構成となるため、前記対物光学系の全長が長くなってしまう。さらにまた、像倍率を大きくすることができず、実用性の低い観察光学系となってしまう。
また、上述した実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系の前記第３群光学系の望遠端での倍率をＭｆ３Ｔとし、前記対物光学系の望遠端における焦点距離をｆＴとして、
条件式：
０．３≦Ｍｆ３Ｔ２／ｆＴ≦３        （４）
を満たすように構成してもよい（請求項８に対応する）。